Analisis Keragaman Gen Kalpastatin (Cast) Dan Kalpain-1 (Capn1) Terhadap Karakteristik Karkas Dan Daging Pada Sapi Bali

ANALISIS KERAGAMAN GEN KALPASTATIN (CAST) DAN
KALPAIN-1 (CAPN1) TERHADAP KARAKTERISTIK
KARKAS DAN DAGING PADA SAPI BALI

NURUL PRATIWI

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Analisis Keragaman Gen
Kalpastatin (CAST) dan Kalpain-1 (CAPN1) terhadap Karakteristik Karkas dan
Daging pada Sapi Bali adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2016
Nurul Pratiwi
NIM D151140361

RINGKASAN
NURUL PRATIWI. Analisis Keragaman Gen Kalpastatin (CAST) dan Kalpain-1
(CAPN1) terhadap Karakteristik Karkas dan Daging pada Sapi Bali. Dibimbing
oleh JAKARIA dan RUDY PRIYANTO.
Sapi bali (Bos javanicus) sebagai sumber daya genetik ternak asli hasil
domestikasi banteng (Bibos banteng) dan telah diakui oleh FAO sebagai salah
satu bangsa sapi di dunia yang tersebar di seluruh Indonesia. Potensi yang dimiliki
sapi bali belum dimanfaatkan secara optimal khususnya sebagai penghasil bibit
dan produksi daging yang berkualitas (daging premium). Gen yang berperan
penting terhadap karakteristik karkas dan daging adalah gen kalpastatin (CAST)
dan kalpain-1 (CAPN1). Penelitian ini bertujuan mengidentifikasi dan
menganalisis ada tidaknya polimorfisme gen CAST dan CAPN1 pada sapi bali.
Selain itu tujuan dari penelitian ini adalah menganalisis hubungan variasi Single
Nucleotide Polymorphism (SNP) gen CAST dan CAPN1 terhadap karakteristik
karkas dan daging pada sapi bali.

Sapi bali yang digunakan sebanyak 48 ekor dengan masing-masing 24
ekor jantan dan betina yang dipelihara di paddock yang sama dari BPTU-HMT
Sapi Bali, Provinsi Bali. Keragaman SNP gen CAST pada ekson 15-16 dan gen
CAPN1 pada ekson 5-6 diidentifikasi dengan metode direct-sequencing.
Frekuensi alel, frekuensi genotipe, dan heterozigositas digunakan untuk
menganalisis keragaman kedua gen tersebut. Keseimbangan genotipe dalam
populasi dianalisis dengan uji keseimbangan Hardy-Weinberg (χ2) menggunakan
program PopGen 1.32. Asosiasi keragaman genotipe gen CAST dan CAPN1
terhadap karakteristik karkas (TLD, TLP, TR, TLR) dan daging (MS dan PIMF)
dianalisis menggunakan metode General Linear Model (GLM) dan diuji lanjut
menggunakan Duncan Multiple Range Test dengan program SAS.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada gen CAST ditemukan 25 SNP
dan pada gen CAPN1 ditemukan 8 SNP yang bersifat polimorfik. Hasil asosiasi
keragaman gen CAST terhadap karakteristik karkas ditemukan 20 SNP
(c.100665A>G, c.100732T>C, c.100762C>G, c.100764A>G, c.100765T>A,
c.100766T>G, c.100767T>G, c.100768T>G, c.100769T>G, c.100770A>T,
c.100771G>A, c.100773C>G, c.100774T>C, c.100776C>T, c.100777T>C,
c.100778G>T, c.100780A>C, c.100786C>T, c.100800G>A, c.100876G>A) nyata
pengaruhnya (P>0.05) terhadap TR, namun tidak ditemukan SNP yang berasosiasi
nyata terhadap karakteristik daging. Gen CAPN1 ditemukan 2 SNP yang

berasosiasi nyata terhadap karakteristik karkas yaitu SNP c.3194C>T berasosiasi
nyata terhadap TR dan SNP c.3379G>A berasosiasi nyata terhadap TLR. Selain
itu ditemukan 2 SNP yang berasosiasi nyata terhadap karakteristik daging yaitu
SNP c.3194C>T dan c.3424C>T berasosiasi nyata terhadap MS. SNP yang
berasosiasi nyata berpotensi digunakan sebagai Marker Assisted Selection (MAS)
khususnya pada sapi Bali.
Kata kunci: sapi bali, gen CAST, gen CAPN1, SNP

SUMMARY
NURUL PRATIWI. Genetic Variability of Calpastatin Gene and Calpain-1 Gene
and its Association with Carcass and Meat Characteristic Traits in Bali Cattle.
Supervised by JAKARIA and RUDY PRIYANTO.
Bali cattle (Bos javanicus) as Indonesian origin genetic resources has been
domesticated from banteng (Bibos banteng) and has been admited by FAO as a
breed in the world. Potency of bali cattle didn’t utilized optimally expecially as
produser of superior cattle and premium beef. Some genes that have important
role in growth, carcass and meat characteristic are calpastatin (CAST) and
calpain-1 (CAPN1) genes. The objective of this study are to identify and analyze
polymorphism of CAST and CAPN1 genes in bali cattle. Beside that, it also
analyze the association of polymorphism in CAST and CAPN1 genes with carcass

and meat characteristic traits.
A total 48 heads sample of bali cattle consist of 24 heifers and 24 streers
that were raised in same paddock from BPTU-HMT Bali Cattle Denpasar, Bali
Province were used in this study. Polymorphism of exon 15-16 in CAST gene and
exon 5-6 in CAPN1 gene were analyze using direct-sequencing method.
Frequencies of genotype and allele, Hardy-Weinberg equilibrium were calculated
using PopGene 1.32 program. The associations between CAST and CAPN1 genes
with carcass and meat characteristic traits were performed using ANCOVA PROC
GLM procedure of SAS followed by Duncan Multiple Range Test.
The result of this study showed that CAST gene has 25 polymorphic SNPs
and CAPN1 gene has 8 polymorphic SNPs. Association analysis showed that 20
SNPs
(c.100665A>G,
c.100732T>C,
c.100762C>G,
c.100764A>G,
c.100765T>A, c.100766T>G, c.100767T>G, c.100768T>G, c.100769T>G,
c.100770A>T, c.100771G>A, c.100773C>G, c.100774T>C, c.100776C>T,
c.100777T>C, c.100778G>T, c.100780A>C, c.100786C>T, c.100800G>A,
c.100876G>A) have significant effect (P>0.05) on carcass characteristic trait

(TR), but no SNP in this gene have significant association with meat
characteristic trait. SNP c.3194C>T in CAPN1 gene associated with TR and MS,
SNP c.3379G>A to TLR and c.3424C>T to MS. The significant SNPs may be
used as candidate marker for Marker Assisted Selection (MAS) in bali cattle.
Keywords: bali cattle, CAST gene, CAPN1 gene, SNP

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2016
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

ANALISIS KERAGAMAN GEN KALPASTATIN (CAST) DAN
GEN KALPAIN-1 (CAPN1) TERHADAP KARAKTERISTIK
KARKAS DAN DAGING PADA SAPI BALI

NURUL PRATIWI

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Dr. Ir. Dedy Duryadi Solihin, DEA

Judul Tesis : Analisis Keragaman Gen Kalpastatin (CAST) dan Kalpain-1
(CAPN1) terhadap Karakteristik Karkas dan Daging pada Sapi Bali
Nama
: Nurul Pratiwi
NIM

: D151140361

Disetujui oleh
Komisi Pembimbing

Dr Jakaria, SPt MSi
Ketua

Dr Ir Rudy Priyanto
Anggota

Diketahui oleh

Ketua Program Studi
Ilmu Produksi dan
Teknologi Peternakan

Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr. Ir Salundik, MSi

Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr

Tanggal Ujian:
18 Agustus 2016

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian
dilaksanakan sejak bulan Juni 2015 sampai dengan Desember 2015 di Kabupaten
Jembrana Provinsi Bali, dengan judul Analisis Keragaman Gen Kalpastatin
(CAST) dan Kalpain-1 (CAPN1) terhadap Karakteristik Karkas dan Daging pada
Sapi Bali.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Jakaria, SPt MSi dan Bapak
Dr Ir Rudy Priyanto selaku pembimbing atas dukungan, bimbingan, dan semangat
mulai dari penyusunan proposal, penelitian, hingga penulisan tesis. Terima kasih
juga penulis sampaikan kepada Dr. Ir. Dedy Duryadi Solihin, DEA selaku penguji
luar komisi atas segala masukannya untuk perbaikan tesis ini.

Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak Prof Dr Ir Cece
Sumantri MSc dan Bapak Dr agr Asep Gunawan, SPt MSc atas dukungan moril
sehingga penulis dapat melanjutkan studi sampai jenjang magister. Kepada Kak
Isyana, Kak Furqon, Kak Muhsinin, Alit dan Kak Shelvi, penulis mengucapkan
terima kasih atas bimbingan selama penulis melakukan penelitian di Laboratorium
Genetika Molekuler Ternak. Terima kasih kepada Kepala Balai Pembibitan
Ternak Unggul Sapi Hijauan Makanan Ternak (BPTU-HMT) Sapi Bali atas
kesempatan yang diberikan kepada penulis dalam pengambilan data dan sampel.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Ir Salundik, MSi selaku
ketua Program Studi ITP, Ibu Dr Ir Niken Ulupi, MS selaku sekretaris Program
Studi ITP serta jajarannya (Ibu Ade dan Mba Okta) atas pelayanan selama penulis
menempuh studi. Terima kasih juga penulis sampaikan kepada teman-teman ITP
2014 atas kebersamaannya selama penulis menempuh studi.
Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada kedua orang tua, Bapak
Winarno dan Ibu Rahayu Ismiati, adik Aulia Wiranti dan M. Ilham Wicaksono
serta keluarga besar atas curahan doa, kasih sayang, kesabaran, dan dukungan
kepada penulis. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada teman-teman satu
tim penelitian (Himma dan Alwiyah) dan rekan-rekan Laboratorium Genetika
Molekuler Ternak (Rindang dan Kak Saleh) dan teman-teman ABGSci, serta ITP
51 yang telah memberikan kasih sayang dan semangat kepada penulis. Kepada

semua pihak yang telah membantu penulis, yang tidak bisa disebutkan satu
persatu, penulis mengucapkan terima kasih.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Agustus 2016
Nurul Pratiwi

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian

1
1
2
2
3
3

2 METODE
Materi
Prosedur
Analisis Data

3
3
5
8

3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Amplifikasi Gen CAST dan CAPN1
Keragaman Gen CAST dan CAPN1
Heterozigositas dan Keseimbangan Hardy-Weinberg
Ultrasonografi Karakteristik Karkas dan Daging
Asosiasi Keragaman Gen CAST dan Gen CAPN1 terhadap Sifat
Pertumbuhan serta Karakteristik Karkas dan Daging

9
9
10
14
16

4 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran

19
19
19

DAFTAR PUSTAKA

20

LAMPIRAN

24

RIWAYAT HIDUP

32

17

DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6

Primer gen CAST dan CAPN1
Keragaman gen CAST pada sapi bali
Keragaman gen CAPN1 pada sapi bali
Heterozigositas dan keseimbangan HW gen CAST dan CAPN1
Asosiasi gen CAST terhadap karakteristik karkas dan daging
Asosiasi gen CAPN1 terhadap karakteristik karkas dan daging

4
13
14
15
18
19

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Kerangka pemikiran penelitian
Posisi penempelan primer pada Gen CAST (624 pb)
Posisi penempelan primer pada Gen CAPN1 (498 pb)
Posisi pengukuran ultrasonografi tulang rusuk 12-13
Posisi pengukuran ultrasonografi posisi rump
Ilustrasi USG otot longissimus dorsi pada sapi
Hasil elektroforesis PCR fragmen gen CAST
Hasil elektroforesis PCR fragmen gen CAPN1
SNP gen CAST pada sapi bali
SNP gen CAPN1 pada sapi bali
Ultrasonografi pada rusuk ke 12-13 sapi bali
Ultrasonografi otot rump sapi bali

2
4
4
5
5
6
10
10
11
12
16
17

DAFTAR LAMPIRAN
1 Sekuen gen CAST
2 Sekuen gen CAPN1

25
25

1

1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Populasi sapi bali di Indonesia kurang lebih 4.8 juta ekor yang memberikan
konstribusi 32.31% dari populasi sapi secara nasional 14.8 juta ekor (PSPK 2011).
Proyeksi produksi daging sapi nasional mengalami peningkatan yaitu 2.5% (435
086 – 446 180 ton), sedangkan kebutuhan konsumsi daging sapi meningkat
sebesar 7.8% (593 516 – 639 857 ton) dari tahun 2014 - 2015 (BPS 2014).
Berdasarkan data populasi sapi bali tersebut, konstribusinya masih relatif sangat
rendah dalam memenuhi kebutuhan konsumsi daging nasional, di sisi lain sapi
bali sebagai sumber daya genetik ternak asli hasil domestikasi banteng (Martojo
2003) dan telah diakui oleh FAO sebagai salah satu bangsa sapi di dunia (DGLS
2003) yang tersebar di seluruh Indonesia. Sapi bali memiliki potensi yang cukup
besar karena memiliki tingkat adaptasi tinggi terhadap lingkungan marjinal (Talib
2002), memiliki daya reproduksi yang tinggi, mampu memanfaatkan pakan yang
berkualitas rendah (Purwantara et al. 2012) dan memiliki persentase karkas yang
tinggi (Handiwirawan dan Subandriyo 2004). Selain itu, sapi bali juga memiliki
kualitas daging yang baik (Bugiwati 2007).
Terkait dengan potensi yang dimiliki sapi bali dimana salah satunya adalah
kualitas daging yang baik. Sapi bali belum dimanfaatkan secara optimal
khususnya sebagai penghasil bibit dan produksi daging yang berkualitas (daging
premium) (Talib 2001). Untuk menghasilkan bibit yang berkualitas dapat
dilakukan dengan metode seleksi (Bourdon 2000) dan salah satu pendekatan
seleksi dengan menggunakan marker DNA khususnya terkait dengan karakteristik
karkas dan daging yang telah diaplikasikan secara luas pada ternak (Li et al. 2010)
melalui metode Marker Assisted Selection (MAS) (Soller 1994).
Karakteristik karkas dan daging ditentukan salah satunya dengan sifat
keempukan. Menurut Geay et al. (2001) dan Maltin et al. (2003) sifat keempukan
daging dipengaruhi oleh faktor produksi (bangsa, genotipe, umur, pakan dan
bobot potong) dan faktor teknis (kondisi pemotongan, waktu pelayuaan dan
proses pemasakan). Selain itu keempukan daging dipengaruhi oleh dua enzim
yaitu enzim kalpastatin yang dihasilkan oleh gen kalpastatin (CAST) dan kalpain
yang dihasilkan oleh gen calsium-activative neural protease (CAPN1)
(Koohmaraie 1995; Xu dan Mellgren 2002; Schenkel et al. 2006; Hou et al.
2011). Kalpastatin adalah enzim protease utama yang bersifat inhibitor spesifik
dari µ-calpain dan m-calpain. Calpain adalah kelompok proteinase sistein netral
yang dipengaruhi oleh kalsium. Sistem calpain dan kalpastatin bekerja pada
regulasi dalam proteolisis otot di ternak (Goll et al. 2003).
Gen CAST pada ternak sapi terletak pada kromosom 7 (Kappes et al. 1997)
yang terdiri atas 35 ekson dan 34 intron (Raynaud et al. 2005). Gen CAPN1
terletak di kromosom 29 (Casas et al. 2005; Pinto et al. 2010) yang terdiri dari 21
ekson dan 20 intron (Dear et al. 2000). Kedua gen tersebut merupakan gen
kandidat yang berpengaruh terhadap keempukan daging (Costello et al. 2007;
Pinto et al. 2010; Kaplanova et al. 2013).
Di seluruh dunia beberapa penelitian telah dilakukan pada sapi angus,
limousin, charolais, dan simmental (Schenkel et al. 2006); sapi asli cina (luxi,

2

jinnan, qinchuan) (Li et al. 2010); sapi polish black-and-white, polish red, red
angus (Kubiak et al. 2004) untuk mengidentifikasi gen CAST terhadap
karakteristik karkas dan daging. Selain itu, beberapa penelitian telah melaporkan
gen CAPN1 pada ayam (Zhang et al. 2007; Felicio et al. 2012), domba (Azari et
al. 2012), babi (Gandolfi et al. 2011), sapi brahman (Casas et al. 2005), nellore
(Pinto et al. 2010), angus, charolais, hereford, limuosin, simmental (Li et al.
2013). Berdasarkan laporan di atas, kajian gen CAST dan CAPN1 telah dilakukan
secara luas pada ternak di dunia. Namun kajian gen CAST dan CAPN1 pada sapi
bali belum dilakukan khususnya asosiasi terhadap karakteristik karkas dan daging.
Tujuan utamanya adalah kepuasan konsumen yang menginginkan kualitas daging
terutama keempukan (Miller et al. 1995).
Perumusan Masalah
Bibit sapi bali belum diarahkan untuk menghasilkan bibit yang memiliki
karakteristik karkas dan daging yang baik. Seleksi menggunakan penciri gen
CAST dan CAPN1 diharapkan dapat menghasilkan bibit yang berkualitas
(Gambar 1).

Gambar 1 Kerangka pemikiran penelitian
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi dan menganalisis ada
tidaknya polimorfisme gen CAST dan CAPN1 pada sapi bali di Balai Pembibitan
Ternak Unggul Sapi Hijauan Makanan Ternak (BPTU-HMT) Sapi Bali dengan
menggunakan metode direct-sequencing. Selain itu, mengetahui hubungan variasi
SNP gen CAST dan CAPN1 terhadap karakteristik karkas dan daging pada sapi
bali.

3

Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai informasi dasar mengenai
keragaman gen CAST dan CAPN1. Selain itu, hasil penelitian ini diharapkan
dapat dijadikan Marker Assisted Selection (MAS) terhadap karakteristik karkas
dan daging pada sapi bali.
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini menggunakan sapi bali 48 ekor sapi bali dengan masingmasing 24 ekor jantan dan betina yang dipelihara dari Balai Pembibitan Ternak
Unggul Sapi Hijauan Makanan Ternak (BPTU-HMT) Sapi Bali, Provinsi Bali.
Koleksi data fenotifik terdiri dari karakteristik karkas (tebal otot longissimus dorsi
(TLD), tebal lemak punggung (TLP), tebal rump (TR), tebal lemak rump (TLR))
dan daging (marbling score (MS) dan persentase lemak intramuskuler (PIMF)).
Identifikasi gen CAST dan CAPN1 menggunakan metode direct-sequencing.
Asosiasi gen CAST dan CAPN1 dengan karakteristik karkas dan daging
menggunakan metode General Liniear Model (GLM).

2 METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Genetika Molekuler Ternak,
Bagian Pemuliaan dan Genetika, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor
dan Balai Pembibitan Ternak Unggul Sapi Hijauan Makanan Ternak (BPTUHMT) Sapi Bali. Penelitian ini berlangsung dari Juni hingga Desember 2015.
Materi
Sampel
Sapi bali yang digunakan sebanyak 48 ekor (12-15 bulan) dengan masingmasing 24 ekor jantan dan betina yang dipelihara dalam satu paddock di BPTUHMT sapi Bali, Provinsi Bali. Manajemen pemeliharaan dilakukan secara
ekstensif (dalam paddock) dengan pemberian pakan hijauan 10% (rumput gajah
(Pennisetum purpureum) dan rumput kompetidor (Phaspalum notatum)) dan
konsentrat 1% dari bobot badan, sedangkan air minum diberikan secara ad libitum.
Bahan
Bahan-bahan yang digunakan untuk ekstraksi DNA adalah sampel darah,
RBC lysis buffer, Prot-K, GB buffer, Rnase A, absolute ethanol dan elution buffer.
Bahan yang digunakan untuk Polymerase Chain Reaction (PCR), elektroforesis
adalah sampel DNA hasil ekstraksi, premix PCR master mix (PROMEGA Green
Master Mix), primer forward, primer reverse, dan destilation water (DW), produk
PCR, serbuk agarosa, 0.5 x Tris-Borat EDTA (TBE), Ethidium Bromide (EtBr),
loading dye (0.01% Xylene Cyanol, 0.01% Bromthymol blue dan 50% gliserol),
marker 100 pb.

4

Bahan yang digunakan untuk analisis sekuensing adalah produk PCR dan
primer fragmen CAST dan CAPN1 pada Gambar 2 dan 3. Primer yang digunakan
untuk mengamplifikasi gen-gen tersebut dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Primer gen CAST dan CAPN1
Lokus
CAST

Ekson
15 dan 16

CAPN1

5 dan 6

Sekuens Primer
F:5’-TGGGGCCCAATGATGCCATCGATG-γ’
R:5’-GGTGGAGCAGCACTTCTGATCACC-γ’
F:5’-CCGAGGGATCTCAAAGCAG-γ’
R:5’-TGGGCTGAGTAGAGAGAAGG-γ’

Pustaka
Palmer et al. (1998)
Hou et al. (2011)

F= forward, R= reverse

Gambar 2 Posisi penempelan primer pada Gen CAST (624 pb)

Gambar 3 Posisi penempelan primer pada Gen CAPN1 (498 pb)
Alat
Alat-alat yang digunakan untuk ekstraksi DNA dan PCR adalah tabung
eppendorf 1.5 mL, satu set mikro pipet, tip pipet, vortex, inkubator, rotary mixer,
microsentrifuge, refrigerator, freezer, mesin PCR ESCO dan Eppendorf, tabung
PCR 0.2 mL, dan 0.5 mL. Alat yang digunakan dalam prosedur elektroforesis
adalah satu set geltray, magnetic stirrer, microwave, power supply electrophoresis
100 volt, dan UV Transiluminator. Pengukuran menggunakan alat ultrasonografi
model Veterinary Ultrasound Scanner tipe WED-3000V.

5

Prosedur
Pengukuran Karakteristik Karkas dan Daging
Karakteristik karkas dan daging diukur menggunakan alat ultrasonografi
veterinary scanner WD3100 dengan frekuensi 6.5 Hz dan kedalaman 130 mm.
Pengambilan hasil USG dilakukan secara transversal (vertikal) dan longitudinal
(horizontal) seperti pada Gambar 6. Data hasil USG disimpan dalam bentuk JPEG
yang selanjutnya dianalisa menggunakan software Image-J NH (ImageJ, NIH,
USA). Pengukuran tebal otot longissimus dorsi (TLD) dan tebal lemak punggung
(TLP) dilakukan pada otot longissimus dorsi posisi tulang rusuk 12-13
berdasarkan (Ulum et al. 2014) pada Gambar 4, sedangkan tebal rump (TR) dan
tebal lemak rump (TLR) dilakukan pada posisi rump diantara tulang ischium dan
illium (Silva et al. 2012) pada Gambar 5. Penentuan marbling score (MS)
dilakukan berdasarkan AUSTRALIAN MEAT dan MSA (marbling reference
standard) (http://www.wagyu.org.au/marbling/). Pengukuran persentase lemak
intramuskuler (PIMF) posisi tulang rusuk 12-13 dengan mengambil region of
interest sebesar 30 x 30 mm berdasarkan metode Deaton dan Rause (2000).

Gambar 4 Posisi pengukuran ultrasonografi tulang rusuk 12-13

Gambar 5 Posisi pengukuran ultrasonografi posisi rump

6

Sumber : Ulum et al. (2014)
Gambar 6 Ilustrasi USG otot longissimus dorsi pada sapi, (a) longitudinal
(horizontal) (b) transversal (vertikal), c = kulit, sc = subkutan, tm =
tebal otot, o = tulang
Pengambilan Sampel Darah
Pengambilan sampel darah dilakukan dengan jarum venoject pada bagian
vena jugularis. Jarum venoject telah terhubung dengan tabung vacutainer yang
berisi EDTA. Darah yang dibutuhkan sebanyak ± 5 mL dan disimpan dalam suhu
± 4 oC.
Ekstraksi DNA
Ekstraksi DNA dilakukan berdasarkan prosedur ekstraksi DNA Kit Geneaid
yang dimodifikasi. Tahap pertama merupakan preparasi sampel yaitu sampel
darah diambil sebanyak 300 µL dalam tabung mikrosentrifuse 1.5 mL dan
ditambahkan larutan RBC lysis sebanyak 900 µL kemudian homogenkan. Setelah
itu diamkan pada suhu ruang selama 10 menit kemudian sentrifuse 3 000 rpm
selama 5 menit dan supernatan dibuang. Sebanyak 100 µL RBC lysis dan 200 µL
GB Buffer ditambahkan kemudian dihomogenkan dengan vortex. Sampel
diinkubasi pada suhu 60 °C selama 10 menit dan dibalik setiap 3 menit. Kemudian
Rnase sebanyak 5 µL ditambahkan dan diinkubasi pada suhu ruang selama 5
menit.
Sebanyak 200 µL ethanol asolute ditambahkan dan sampel dipindah di GD
coloumn kemudian sentrifuse 14 000 rpm selama 5 menit dan collection tube 2
mL dibuang. Sebanyak 400 µL larutan W1 buffer ditambahkan kedalam GD
coloumn yang sudah diberi collection tube baru kemudian sentrifue 14 000 rpm
selama 1 menit, buang supernatan dan sentrifuse kembali GD coloumn kering.
Setelah itu, pindahkan tabung GD coloumn ke tabung mikrosentrifuse 1.5 ml dan
ditambahkan 100 µl pre-heated elution buffer dan diamkan selama 3 menit
kemudian sentrifuse 14 000 rpm selama 3 menit.

7

Amplifikasi DNA
Amplifikasi terhadap fragmen gen CAST dan CAPN1 dilakukan dalam
mesin thermocycler (ESCO dan Eppendorf) sesuai dengan primer yang telah
disajikan pada Tabel 1. Kondisi amplifikasi DNA terdiri atas tiga tahap, yaitu
denaturasi, annealing, dan ekstensi sesuai dengan kondisi PCR (Polymerase
Chain Reaction) yang sesuai bagi masing-masing fragmen gen target. Bahan
pereaksi PCR yang digunakan gene CAST dan CAPN1 DNA template,
PROMEGA Green Master Mix, Nuclease Free Water, primer forward dan reverse
gen CAST dengan total volume reaksi 50 µL.
PCR Gen CAST sampel DNA hasil ekstraksi diambil sebanyak 2 µL
kemudian dipindahkan ke tabung 0.2 mL. Pereaksi amplifikasi DNA yang terdiri
dari 25 µL PROMEGA Green Master Mix, 22.4 µL Nuclease Free Water, 0.3 µL
primer forward, 0.3 µL primer reverse, dimasukkan ke dalam tabung 1.5 µL
kemudian dihomogenkan. Campuran pereaksi PCR tersebut didistribusikan ke
masing-masing tabung yang berisi 2 µL sampel DNA kemudian dimasukkan ke
dalam mesin PCR. Amplifikasi DNA dilakukan dengan kondisi suhu
predenaturasi 95 oC selama 5 menit, 35 siklus untuk tahapan denaturasi pada
suhu 95 oC selama 10 detik, annealing pada suhu 60 oC selama 20 detik, dan
ekstensi pada suhu 72 oC selama 30 detik, kemudian dilanjutkan dengan tahap
ekstensi akhir pada suhu 72 oC selama lima menit dalam satu siklus.
PCR Gen CAPN1 sampel DNA hasil ekstraksi diambil sebanyak 1 µL
kemudian dipindahkan ke tabung 0.2 mL. Pereaksi amplifikasi DNA yang terdiri
dari 25 µL PROMEGA Green Master Mix, 23,6 µL Nuclease Free Water, 0.2 µL
primer forward, 0.2 µL primer reverse, dimasukkan ke dalam tabung 1.5 µL
kemudian dihomogenkan. Campuran pereaksi PCR tersebut didistribusikan ke
masing-masing tabung yang berisi 2 µL sampel DNA kemudian dimasukkan ke
dalam mesin PCR. Amplifikasi DNA dilakukan dengan kondisi suhu
predenaturasi 95 oC selama 5 menit, 35 siklus untuk tahapan denaturasi pada
suhu 95 oC selama 10 detik, annealing pada suhu 61 oC selama 20 detik, dan
ekstensi pada suhu 72 oC selama 30 detik, kemudian dilanjutkan dengan tahap
ekstensi akhir pada suhu 72 oC selama 5 menit dalam satu siklus. Produk PCR
dielektroforesis menggunakan gel agarosa 1.5% untuk memverifikasi hasil PCR.
Elektroforesis
Elektroforesis merupakan pergerakan zat bermuatan listrik akibat adanya
pengaruh medan listrik. Salah satu gel yang dapat digunakan adalah gel agarosa,
gel tersebut berfungsi memisahkan, mengidentifikasi, dan memurnikan fragmenfragmen DNA (Sambrook et al. 1989). Agarose yang digunakan sebanyak 45
gram dan 30 mL larutan 0.5 x TBE kemudian dicampurkan dan dipanaskan dalam
mikrowave (± 4 menit). Larutan agarose didinginkan menggunakan stirrer dengan
kecepatan 50 rpm (± 2 menit). Masukkan ETBR sebanyak 2.5 µL, homogen dan
tuangkan larutan ke dalam cetakan selama 20 menit pada suhu ruang. Gel yang
sudah siap dimasukkan ke dalam bak elektroforesis yang sudah terisi dengan
buffer (0.5 x TBE). Amplikon sebanyak 5 µL dimasukkan kedalam sumur dan
dimigrasikan bersama 100 pb ladder dengan tegangan 100 V (± 40 menit). Hasil
akhir foto gel menggunakan mesin UV Transiluminator.

8

Sekuensing
Sekuensing produk PCR sampel sapi Bali akan dilakukan menggunakan
jasa dari 1st Base di Selangor, Malaysia. Hasil sekuensing dianalisis menggunakan
program Bio Edit dan metode Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)
berdasarkan ensembl dengan nomer akses ENSBTAG00000000874 untuk
mendapatkan posisi SNP pada gen CAST, sedangkan posisi SNP pada gen
CAPN1 ditentukan berdasarkan GenBank dengan nomer akses AF252504S.
Tahap selanjutnya melihat ada tidaknya mutasi dianalisis dengan program
(Molecular Evolutionary Genetic Analysis) MEGA6.
Analisis Data
Frekuensi genotipe merupakan rasio dari jumlah genotipe tertentu yang
dibandingkan dengan jumlah sampel. Frekuensi genotipe berdasarkan rumus Nei
dan Kumar (2000) sebagai berikut :
ii

nii
N

Keterangan :
= frekuensi genotipe ke-ii
nii
= jumlah individu bergenotipe ii
N
= jumlah individu sampel
Frekuensi alel adalah rasio suatu alel terhadap keseluruhan alel pada suatu
lokus dalam populasi. Frekuensi alel ( i dihitung berdasarkan rumus Nei dan
Kumar (2000) sebagai berikut:
i

βnii nij
βN

Keterangan :
= frekuensi alel ke-i
i
nii
= jumlah individu bertipe ii
nij
= jumlah individu bertipe ij
N
= jumlah individu sampel
Keragaman genetik dapat diketahui melalui estimasi frekuensi
heterozigositas pengamatan (Ho) menggunakan rumus Nei dan Kumar (2000):
∑
Keterangan :
H0
= heterozigositas pengamatan (populasi)
nij
= jumlah individu heterozigot
N
= jumlah individu yang diamati

9

Heterozigotsitas harapan (He) berdasarkan frekuensi alel dihitung dengan
menggunakan rumus Nei dan Kumar (2000):
∑
Keterangan :
He
= nilai heterozigositas harapan
Xi
= frekuensi alel
Q
= jumlah alel
Hubungan antara keragaman gen CAST dan CAPN1 terhadap karakteristik
karkas (TLD, TLP, TR, TLR) dan daging (MS dan PIMF) dianalisis dengan
menggunakan metode GLM (General Liniear Model) (SAS Institute Inc.2008)
pada umur sapi yang berbeda. Apabila didapatkan hasil yang berbeda, maka akan
dilakukan uji Duncan Multiple Range Test. Jumlah sampel yang digunakan dalam
asosiasi sebanayak 30 ekor sapi bali. Hal ini disebabkan karena data fenotipe yang
tersedia hanya sebanyak 30 ekor sapi bali yang terdiri dari 18 ekor jantan dan 12
ekor betina. Model matematis dirumuskan seperti berikut:
Yij

µ

αi +

j+

k

Єijk

Keterangan :
Yij
= nilai pengamatan
µ
= nilai rataan umum
αi
= pengaruh genotipe ke-i
=
pengaruh jenis kelamin
j
X
= koefisien regresi umur
= pengaruh umur
k
Єijk
= pengaruh galat

3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Amplifikasi Gen CAST dan CAPN1
Amplifikasi pada sapi bali dilakukan pada ekson 15 – 16 untuk gen CAST
(Palmer et al. 1998) dan ekson 5 – 6 untuk gen CAPN1 (Hou et al. 2011). Gen
CAST dan CAPN1 masing-masing teramplifikasi pada suhu 60 oC (Putri 2015)
dan 61 oC selama 20 detik. Berdasarkan Kubiak et al. (2004) gen CAST
teramplifikasi pada suhu 62 oC selama 45 detik dan menurut Hou et al. (2011) gen
CAPN1 pada suhu 58 oC selama 30 detik. Perbedaan tersebut dapat disebabkan
karena konsentrasi primer (Pelt-Verkuil et al. 2007), kondisi mesin, sample dan
campuran pereaksi yang digunakan. Hasil amplifikasi diverifikasi dengan
menggunakan elektroforesis (Williams 2005) dan panjang produk PCR yang
dihasilkan gen CAST 624 pb (Gambar 7) dan gen CAPN1 498 pb (Gambar 8).

10

M

1

β

γ

4

5

6

7

600 pb
500 pb

624 pb

Gambar 7 Hasil elektroforesis PCR fragmen gen CAST menggunakan agarose
1.5 % dengan pewarnaan EtBr (M = marker; 1 - 7 = individu sampel)

M 1

2

3

4

5

6

600 pb
500 pb

7

498 pb

Gambar 8 Hasil elektroforesis PCR fragmen gen CAPN1 menggunakan agarose
1.5% dengan pewarnaan EtBr (M = marker; 1-7 = individu sampel)
Keragaman Gen CAST dan CAPN1
Keragaman gen CAST dan CAPN1 masing-masing pada ekson 15-16 dan
ekson 5-6 menggunakan metode direct-sequencing. Ditemukan sebanyak 25 SNP
pada gen CAST dan 8 SNP pada gen CAPN1 yang bersifat polimorfik seperti
pada Gambar 9 dan 10. Posisi SNP pada gen CAST yaitu c.100556C>T,
c.100665A>G, c.100732T>C, c.100740A>G, c.100762C>G, c.100764A>G,
c.100765T>A, c.100766T>G, c.100767T>G, c.100768T>G, c.100769T>G,
c.100770A>T, c.100771G>A, c.100773C>G, c.100774T>C, c.100776C>T,
c.100777T>C, c.100778G>T, c.100780A>C, c.100786C>T, c.100800G>A,
c.100876G>A, c.101032A>G, c.101081G>C dan c.101083A>G. Posisi SNP pada
gen CAPN1 yaitu c.3194C>T, c.3379G>A, c.3406T>C, c.3424C>T, c.3433C>G,
c.3527C>A, c.3546G>T dan c.3562A>C.

11

Gambar 9 SNP gen CAST pada sapi bali

12

Gambar 10 SNP gen CAPN1 pada sapi bali
Suatu alel dikatakan polifmorfik yaitu memiliki nilai ≥ 0.01 (Nei dan Kumar
2000). Berdasarkan SNP yang diperoleh pada sapi bali dapat dibedakan menjadi 2
tipe mutasi yaitu transisi dan transversi. Gen CAST ditemukan perubahan SNPs
dalam tipe mutasi transisi sebanyak 10 SNP yaitu c.100762C>G, c.100765T>A,
c.100766T>G, c.100767T>G, c.100768T>G, c.100769T>G, c.100770A>T,
c.100773C>G, c.100778G>T, c.101081G>C dan mutasi tranversi sebanyak 15
SNP yaitu c.100556C>T, c.100665A>G, c.100732T>C, c.100740A>G,
c.100764A>G, c.100771G>A, c.100774T>C, c.100776C>T, c.100777T>C,
c.100780A>C, c.100786C>T, c.100800G>A, c.100876G>A, c.101032A>G,
c.101083A>G. Gen CAPN1 ditemukan perubahan SNPs dalam tipe mutasi
transisi sebanyak 2 SNP yaitu SNP c.3433C>G, c.3546G>T dan mutasi tranversi
sebanyak 6 SNP yaitu SNP c.3194C>T, c.3379G>A, c.3406T>C, c.3424C>T,
c.3527C>A, c.3562A>C. Allendrof et al. 2013 menyatakan bahwa tipe transisi
merupakan tipe mutasi antara basa purin dengan purin (A>T atau T>A) atau
pyrimidin dengan pyrimidin (C>G atau G>C), sedangkan tipe transversi yaitu tipe
mutasi antara basa purin dengan pyrimidin (A>C atau C>A, T>G atau G>T) atau
pyrimidin dengan purin (C>A atau A>C, G>A atau A>G).
Berdasarkan data pada Tabel 2 frekuensi genotipe dan frekuensi alel gen
CAST dan CAPN1 pada sapi bali. Keragaman gen CAST ditunjukkan dengan
nilai frekuensi genotipe tertinggi (0.98) dan terendah (0.02) pada 3 SNP yaitu
c.100556C>T, c.100740A>G dan c.101083A>G sedangkan nilai frekuensi alel
tertinggi (0.99) dan terendah (0.01) pada SNP c.100740A>G. Keragaman gen
CAPN1 ditunjukkan dengan nilai frekuensi genotipe tertinggi (0.98) pada 2 SNP
yaitu c.3433C>G, c.3546G>T dan terendah (0.02) pada 3 SNP yaitu c.3194C>T,
c.3433C>G dan c.3546G>T. Gen CAPN1 memiliki nilai frekuensi alel tertinggi
(0.99) dan terendah (0.01) pada SNP c.3433C>G.

13

Tabel 2 Keragaman gen CAST pada sapi bali
SNP
c.100556C>T
c.100665A>G
c.100732T>C
c.100740A>G
c.100762C>G
c.100764A>G
c.100765T>A
c.100766T>G
c.100767T>G
c.100768T>G
c.100769T>G
c.100770A>T
c.100771G>A
c.100773C>G
c.100774T>C
c.100776C>T
c.100777T>C
c.100778G>T
c.100780A>C
c.100786C>T
c.100800G>A
c.100876G>A
c.101032A>G
c.101081G>C
c.101083A>G

CC
0.98
AA
TT
0.85
AA
0.98
CC
0.87
AA
0.87
TT
0.87
TT
TT
0.87
TT
TT
0.87
AA
0.87
GG
0.87
CC
0.87
TT
0.87
CC
0.87
TT
0.87
GG
0.87
AA
0.87
CC
0.87
GG
0.36
GG
0.74
AA
0.96
GG
0.96
AA
0.98

Frekuensi Genotipe
CT
AG
0.13
TC
0.15
AG
0.02
CG
0.13
AG
0.13
TA
0.13
TG
0.13
TG
0.13
TG
0.13
TG
0.13
AT
0.13
GA
0.13
CG
0.13
TC
0.13
CT
0.13
TC
0.13
GT
0.13
AC
0.13
CT
0.13
GA
0.64
GA
0.26
AG
0.04
GC
AG
-

TT
0.02
GG
0.87
CC
GG
GG
GG
AA
GG
0.87
GG
GG
0.87
GG
TT
AA
GG
CC
TT
CC
TT
CC
TT
AA
AA
GG
CC
0.04
GG
0.02

Frekuensi Alel
C
T
0.98
0.02
A
G
0.06
0.94
T
C
0.93
0.07
A
G
0.99
0.01
C
G
0.94
0.06
A
G
0.94
0.06
T
A
0.94
0.06
T
G
0.06
0.94
T
G
0.94
0.06
T
G
0.06
0.94
T
G
0.94
0.06
A
T
0.94
0.06
G
A
0.94
0.06
C
G
0.94
0.06
T
C
0.94
0.06
C
T
0.94
0.06
T
C
0.94
0.06
G
T
0.94
0.06
A
C
0.94
0.06
C
T
0.94
0.06
G
A
0.68
0.32
G
A
0.87
0.13
A
G
0.98
0.02
G
C
0.96
0.04
A
G
0.98
0.02

14

SNP
c.3194C>T
c.3379G>A
c.3406T>C
c.3424C>T
c.3433C>G
c.3527C>A
c.3546G>T
c.3562A>C

Tabel 3 Keragaman gen CAPN1 pada sapi bali
Frekuensi Genotipe
Frekuensi Alel
TT
CT
CC
C
T
0.71
0.27
0.02
0.16
0.84
GG
GA
AA
G
A
0.15
0.85
0.07
0.93
TT
TC
CC
T
C
0.06
0.94
0.03
0.97
CC
CT
TT
C
T
0.85
015
0.93
0.07
CC
CG
GG
C
G
0.02
0.98
0.01
0.99
CC
CA
AA
C
A
0.96
0.04
0.96
0.04
GG
GT
TT
G
T
0.98
0.02
0.98
0.02
AA
AC
CC
A
C
0.71
0.29
0.71
0.29

Heterozigositas dan Keseimbangan Hardy-Weinberg
Tingkat keragaman genetik dalam populasi dapat diketahui dengan
mengukur nilai heterozigositas sebagai salah satu parameter. Heterozigositas
diperoleh dari hasil perhitungan frekuensi gen pada masing-masing SNP (Arifin
2010). Semakin tinggi tingkat keragamannya, maka semakin tinggi frekuensi
heterozigot pada suatu populasi. Skala nilai heterozigositas berkisar antara 0 – 1.
Nilai mendekati 0 berarti nilai heterozigositas rendah dan semakin nilai mendekati
1 maka nilai heterozigositas dikatakan tinggi (Arifin 2010).
Tingkat keragaman gen CAST dan CAPN1 dianalisis berdasarkan nilai
heterozositas yang disajikan pada Tabel 4. Gen CAST pada sapi bali tergolong
dalam keragaman yang rendah karena nilai heterozigositas tertinggi sebesar
0.6279 (c.100800G>A) dan terendah sebesar 0.000 (c.100556C>T, c.101081G>C
dan c.101083A>G). Gen CAPN1 pada sapi bali tergolong dalam keragaman yang
rendah karena semua nilai heterozigositas kurang dari 0.5000 (Allendrof dan
Luikart 2007). Gen CAPN1 memiliki nilai heterozigositas rendah sebesar 0.2708
(c.3194A>T) dan terendah sebesar 0.0000 (c.3527C>A, c.3546G>T dan
c.3562A>C.
Hasil penelitian pada Tabel 4 menunjukkan keseimbangan Hardy-Weinberg
pada populasi sapi bali. Gen CAST dan CAPN1 masing-masing memiliki 21 SNP
dan 5 SNP dalam keadaan seimbang. Menurut Noor (2010) menyatakan
keseimbangan gen dalam populasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu nonrandom mating, seleksi, mutasi, migrasi dan genetik drift. Selain itu
keseimbangan gen dalam populasi juga sangat bergantung pada ukuran populasi
dan sistem perkawinan (random mating).

15

Tabel 4 Heterozigositas dan keseimbangan HW gen CAST dan CAPN1
Heterozigositas
Gen
SNP
χ2
Ho
He
*
c.100556C>T
0.0000
0.0460
tn
c.100665A>G
0.1395
0.1313
tn
c.100732T>C
0.1628
0.1513
tn
c.100740A>G
0.0233
0.0233
tn
c.100762C>G
0.1395
0.1313
tn
c.100764A>G
0.1395
0.1313
tn
c.100765T>A
0.1395
0.1313
tn
c.100766T>G
0.1395
0.1313
tn
c.100767T>G
0.1395
0.1313
tn
c.100768T>G
0.1395
0.1313
tn
c.100769T>G
0.1395
0.1313
tn
c.100770A>T
0.1395
0.1313
CAST
tn
c.100771G>A
0.1395
0.1313
tn
c.100773C>G
0.1395
0.1313
tn
c.100774T>C
0.1395
0.1313
tn
c.100776C>T
0.1395
0.1313
tn
c.100777T>C
0.1395
0.1313
tn
c.100778G>T
0.1395
0.1313
tn
c.100780A>C
0.1395
0.1313
tn
c.100786C>T
0.1395
0.1313
*
c.100800G>A
0.6279
0.4358
tn
c.100876G>A
0.2558
0.2257
tn
c.101032A>G
0.0233
0.0233
*
c.101081G>C
0.0000
0.0897
*
c.101083A>G
0.0000
0.0460
c.3194C>T
tn
0.2708
0.2664
c.3379G>A
tn
0.1458
0.1366
c.3406T>C
tn
0.0625
0.0612
c.3424C>T
tn
0.1458
0.1366
CAPN1
c.3433C>G
tn
0.0208
0.0208
c.3527C>A
*
0.0000
0.0807
c.3546G>T
*
0.0000
0.0412
c.3562A>C
*
0.0000
0.4175
2
2
χ = Hardy-Weinberg equilibrium, tn = tidak nyata, (* nyata α 5 % (χ obs ≥ γ.84 ,
n = 48 ekor.

16

Ultrasonografi Karakteristik Karkas dan Daging
Ultrasonografi (USG) adalah salah satu teknik yang digunakan untuk
prediksi in vivo dari karkas sapi (Chambaz et al. 2003), babi (Morlein et al. 2005),
kambing atau domba (Stouffer 2004). Pencitraan karakteristik karkas (tebal otot
longissimus dorsi (TLD), tebal lemak punggung (TLP), tebal rump (TR), tebal
lemak rump (TLR)) dan daging (marbling score (MS) dan persentase lemak
intramuskuler (PIMF)) pada sapi bali dilakukan menggunakan alat USG seperti
pada gambar 9 dan 10. Hasil pengukuran tersebut dapat menggambarkan
karakteristik karkas dan daging (Chung et al. 2008).

Gambar 11 Ultrasonografi pada rusuk ke 12-13 sapi bali pada posisi (A)
horisontal dan (B) vertikal, (a) lapisan lemak subkutan, (b) tebal otot
longissimus dorsi, (c) lemak intramuskuler, (d) daerah pengukuran
persentase IMF 30x30 mm, (e) tulang dan (f) rusuk.
Sapi bali yang berumur lebih dari 3 tahun memiliki karakteristik
perdagingan TLD dan TLP dengan genotipe AG (63.818 mm) lebih besar
dibandingkan dengan genotipe GG (57.577 mm dan 2.324 mm), dan tebal lemak
punggung yang lebih rendah yaitu sebesar 1.935 mm (Putri et al. 2015). Letak
otot longissimus dorsi terletak memanjang dari posterior daerah rusuk melalui lion
dan berakhir di bagian anterior dan ilium. Bagian rump terdapat pula deposit
daging yang dapat diukur seperti dalam Gambar 10.

17

Gambar 12 Ultrasonografi otot rump sapi bali secara (A) vertikal dan (B)
horisontal, (a) lapisan lemak rump, (b) tebal rump dan (c) tulang.
Asosiasi Keragaman Gen CAST dan CAPN1 terhadap Karakteristik Karkas
dan Daging
Asosiasi keragaman gen CAST ditemukan 20 SNP terhadap karakteristik
karkas yaitu c.100665A>G, c.100732T>C, c.100762C>G, c.100764A>G,
c.100765T>A, c.100766T>G, c.100767T>G, c.100768T>G, c.100769T>G,
c.100770A>T, c.100771G>A, c.100773C>G, c.100774T>C, c.100776C>T,
c.100777T>C, c.100778G>T, c.100780A>C, c.100786C>T, c.100800G>A dan
c.100876G>A yang berasosiasi terhadap TR (Tabel 7), sedangkan tidak
ditemukan SNP yang berasosiasi terhadap karakteristik daging. Asosiasi
keragaman gen CAPN1 pada tabel 8 dan 9 tidak ditemukan 2 SNP pada gen
CAPN1 yang berasosiasi nyata terhadap karakteristik karkas yaitu SNP
c.3194C>T berasosiasi nyata terhadap TR dan c.3379G>A berasosiasi nyata
terhadap TLR dan 2 SNP yang berasosiasi nyata terhadap karakteristik daging
yaitu SNP c.3194C>T dan c.3424C>T berasosiasi nyata terhadap MS. MS dan
PIMF berasosiasi terhadap karakteristik karkas dan daging, selain itu adanya
korelasi pada kedua sifat tersebut sebesar 0.7-0.9 (Scott 2002). Menurut Hou et al.
(2011) menyatakan bahwa gen CAPN1 berasosiasi nyata terhadap MS pada sapi
angus, simmental, jinnan, qinchuan, simmental x menggu.
Beberapa hasil penelitian dilaporkan bahwa setiap bangsa sapi memiliki
variasi marbling score yang berbeda seperti pada sapi sumba ongole adalah 2-3
(Priyanto et al. 2015), Limousin 3, Shorthorn 4 (Cundiff et al.1993) dan Wagyu
umur 1,5 - 2 tahun memiliki MS 8 berat karkas 300-450 kg dan PIMF 15% - 60%,
sedangkan untuk persilangan sapi wagyu umur 1 – 1,5 tahun memiliki MS 5 – 7.
Berdasarkan parameter karakteristik karkas (tebal otot longissimus dorsi (TLD)
(Tong et al. 2015), tebal lemak punggung (TLP), tebal rump (TR), tebal lemak
rump (TLR) (Pena et al. 2013)) dan daging (marbling score (MS) (Tong et al.
2015) dan persentase lemak intramuskuler (PIMF) (Scott 2002)) memiliki korelasi
terhadap keempukan.

18

Tabel 5 Asosiasi gen CAST terhadap karakteristik karkas dan daging
SNP
c.100665A>G
c.100732T>C
c.100762C>G
c.100764A>G
c.100765T>A
c.100766T>G
c.100767T>G
c.100768T>G
c.100769T>G
c.100770A>T
c.100771G>A
c.100773C>G
c.100774T>C
c.100776C>T
c.100777T>C
c.100778G>T
c.100780A>C
c.100786C>T
c.100800G>A
c.100876G>A
a,b

GenoTipe
AG
GG
TC
TT
CC
CG
AA
AG
TA
TT
GG
TG
TG
TT
GG
TG
TG
TT
AA
AT
GA
GG
CC
CG
TC
TT
CC
CT
CT
TT
GG
GT
AA
AC
CC
CT
GA
GG
GA
GG

n
5
25
5
25
25
5
25
5
5
25
25
5
5
25
25
5
5
25
25
5
5
25
25
5
5
25
25
5
5
25
25
5
25
5
25
5
17
13
5
25

TLD (mm)
33.47±1.48
33.27±0.65
33.47±1.48
33.27±0.65
33.27±0.65
33.47±1.48
33.27±0.65
33.47±1.48
33.47±1.48
33.27±0.65
33.27±0.65
33.47±1.48
33.47±1.48
33.27 ±0.65
33.27±0.65
33.47±1.48
33.47±1.48
33.27±0.65
33.27±0.65
33.47±1.48
33.47±1.48
33.27±0.65
33.27±0.65
33.47±1.48
33.47±1.48
33.27±0.65
33.27±0.65
33.47±1.48
33.47±1.48
33.27±0.65
33.27±0.65
33.47±1.48
33.27±0.65
33.47±1.48
33.27±0.65
33.47±1.48
33.37±0.80
33.20±0.91
33.35±1.50
33.29±0.66

Karakteristik Karkas
TLP (mm)
TR (mm)
1.39±0.15 39.48±1.60a
1.48±0.06 40.39±0.70b
1.39±0.15 39.48±1.60a
1.48±0.06 40.39±0.70b
1.48±0.06 40.39±0.70a
1.39±0.15 39.48±1.60b
1.48±0.06 40.39±0.70a
1.39±0.15 39.48±1.60b
1.39±0.15 39.48±1.60a
1.48±0.06 40.39±0.70b
1.48±0.06 40.39±0.70a
1.39±0.15 39.48±1.60b
1.39±0.15 39.48±1.60a
1.48±0.06 40.39±0.70b
1.48±0.06 40.39±0.70a
1.39±0.15 39.48±1.60b
1.39±0.15 39.48±1.60a
1.48±0.06 40.39±0.70b
1.48±0.06 40.39±0.70a
1.39±0.15 39.48±1.60b
1.39±0.15 39.48±1.60a
1.48±0.06 40.39±0.70b
1.48±0.06 40.39±0.70a
1.39±0.15 39.48±1.60b
1.39±0.15 39.48±1.60a
1.48±0.06 40.39±0.70b
1.48±0.06 40.39±0.70a
1.39±0.15 39.48±1.60b
1.39±0.15 39.48±1.60a
1.48±0.06 40.39±0.70b
1.48±0.06 40.39±0.06a
1.39±0.15 39.48±1.60b
1.48±0.06 40.39±0.70a
1.39±0.15 39.48±1.60b
1.48±0.06 40.39±0.70a
1.39±0.15 39.48±1.60b
1.51±0.08 41.88±0.73a
1.42±0.09 38.14±0.84b
1.20±0.14 42.12±1.58a
1.52±0.06 39.88±0.69b

TLR (mm)
1.02±0.15
1.09±0.06
1.02±0.15
1.09±0.06
1.09±0.06
1.02±0.15
1.09±0.06
1.02±0.15
1.02±0.15
1.09±0.06
1.09±0.06
1.02±0.15
1.02±0.15
1.09±0.06
1.09±0.06
1.02±0.15
1.02±0.15
1.09±0.06
1.09±0.06
1.02±0.15
1.02±0.15
1.09±0.06
1.09±0.06
1.02±0.15
1.02±0.15
1.09±0.06
1.09±0.06
1.02±0.15
1.02±0.15
1.09±0.06
1.09±0.06
1.02±0.15
1.09±0.06
1.02±0.15
1.09±0.06
1.02±0.15
1.15±0.08
0.99±0.09
1.24±0.15
1.04±0.06

Karakteristik Daging
MS
PIMF (%)
1.72±0.54 3.11±0.98
2.39±0.24 3.84±0.44
1.72±0.54 3.11±0.98
2.39±0.24 3.84±0.44
2.39±0.24 3.84±0.44
1.72±0.54 3.11±0.98
2.39±0.24 3.84±0.44
1.72±0.54 3.11±0.98
1.72±0.54 3.11±0.98
2.39±0.24 3.84±0.44
2.39±0.24 3.84±0.44
1.72±0.54 3.11±0.98
1.72±0.54 3.11±0.98
2.39±0.24 3.84±0.44
2.39±0.24 3.84±0.44
1.72±0.54 3.11±0.98
1.72±0.54 3.11±0.98
2.39±0.24 3.84±0.44
2.39±0.24 3.84±0.44
1.72±0.54 3.11±0.98
1.72±0.54 3.11±0.98
2.39±0.24 3.84±0.44
2.39±0.24 3.84±0.44
1.72±0.54 3.11±0.98
1.72±0.54 3.11±0.98
2.39±0.24 3.84±0.44
2.39±0.24 3.84±0.44
1.72±0.54 3.11±0.98
1.72±0.54 3.11±0.98
2.39±0.44 3.84±0.44
3.84±0.44 3.84±0.44
3.11±0.98 3.11±0.98
2.39±0.24 3.84±0.44
1.72±0.54 3.11±0.98
2.39±0.24 3.84±0.44
1.72±0.54 3.11±0.98
2.49±0.30 3.88±0.54
2.02±0.34 3.53±0.61
2.11±0.56 3.26±0.99
2.31±0.25 3.81±0.44

Rataan dengan superscript menunjukkan perbedaan yang nyata (PT
c.3379G>A
c.3424C>T
c.3562A>C

tipe

Karakteristik karkas
n

TLD (mm)

TLP (mm)

Karakteristik Daging

TR (mm)

TLR (mm)
a

MS

PIMF (%)
a

2.40±0.75

CT

8

32.77±1.21

1.38±0.12

37.26±1.14

0.93±0.12

1.37±0.41

TT

22

33.47±0.68

1.50±0.07

41.20±0.64b

1.12±0.07

2.59±0.23b

4.17±0.43

40.40±0.74

a

2.37±0.25

4.00±0.44

b

1.94±0.51

2.70±0.88

a

3.90±0.41

AA
AG

24
6

33.33±0.68
33.18±1.37

1.53±0.06
1.23±0.13

39.67±1.48

1.15±0.06
0.80±0.13

CC

27

33.53±0.61

1.47±0.06

40.55±0.65

1.09±0.06

2.44±0.22

CT

3

30.92±1.97

1.40±0.21

37.12±2.10

0.95±0.21

0.70±0.69b

1.98±1.30

AA

24

33.47±0.67

1.50±0.06

40.56±0.72

1.09±0.07

2.31±0.25

3.62±0.45

CC

6

32.64±1.34

1.33±0.13

38.99±1.44

1.02±0.14

2.16±0.51

4.12±0.89

a,b

Rataan dengan superscript menunjukkan perbedaan yang nyata (PG, c.100732T>C, c.100762C>G, c.100764A>G, c.100765T>A,
c.100766T>G, c.100767T>G, c.100768T>G, c.100769T>G, c.100770A>T,
c.100771G>A, c.100773C>G, c.100774T>C, c.100776C>T, c.100777T>C,
c.100778G>T, c.100780A>C, c.100786C>T, c.100800G>A dan c.100876G>A
yang berasosiasi terhadap TR dan tidak ditemukan SNP yang berasosiasi terhadap
karakteristik daging. Gen CAPN1 ditemukan 2 SNP yang berasosiasi nyata
terhadap karakteristik karkas yaitu SNP c.3194C>T berasosiasi nyata terhadap TR
dan c.3379G>A berasosiasi nyata terhadap TLR dan 2 SNP yang berasosiasi
nyata terhadap karakteristik daging yaitu SNP c.3194C>T dan c.3424C>T
berasosiasi nyata terhadap MS. SNP yang berasosiasi nyata berpotensi digunakan
sebagai MAS (Marker Assisted Selection) khususnya pada sapi Bali.

Saran
SNP yang berasosiasi nyata perlu dilakukan validasi melalui analisis
ekspresi gen (qPCR) pada sapi bali. Selain itu, diperlukan sampel populasi sapi
bali di luar wilayah pulau Bali.

20

DAFTAR PUSTAKA
Allendrof FW, Luikart G, Aitken SN. 2013. Conservation and the Genetics of
Populations. 2nd Ed. Wiley-Blackwell Publishing. Chicester. UK.
Azari MA, Dehnavi E, Yousefi S, Shahmohamadi. 2012. Polymorphism of
calpastatin, calpain, and myostatin gene in native dalagh sheep in Iran.
Slovak J Anim Sci. 45(1):1-6.
Arifin J, Mulliadi D. 2010. Pendugaan keseimbangan populasi heterozigositas
menggunakan pola protein albumin darah pada populasi domba ekor tipis
(Javanese thin tailed) di daerah Indramayu. J Ilmu Ternak. 10(2): 65-72.
Badan Pusat Statistik. 2011. Pendataan Sapi Potong, Sapi Perah, dan Kerbau
2011 (PSPK 2011). Jakarta (ID): Badan Pusat Statistik.
Badan Pusat Statistik. 2014. Statistik Indonesia. Jakarta (ID): Badan Pusat
Statistik.
Bourdon RM. 2000. Understanding Animal Breeding. New Jersey (US): PrenticeHall Inc.
Bugiwati SRA. 2007. Pertumbuhan dimensi tubuh pedet jantan sapi bali di
kabupaten Bone dan Barru Sulawesi Selatan. J Sains and Teknol. 7(2):103108.
Casas E, White SN, Riley DG, Smith TP, Brenneman RA, Olson TA, Johnson DD,
Coleman SW, Bennett GL, Chase CC Jr. 2005. Assessment of single
nucleotide polymorphisms in genes residing on chromosomes 14 and 29 for
association with carcass composition traits in Bos indicus cattle. J Anim Sci.
83(1):13-9.
Chambaz A, Scheeder MRL, Kreuzer M, Dufey PA. 2003. Meat quality of Angus,
Simmental, Charolais and Limousin streers compared at the same
intramusculat fat content. Meat Sci. 63:491-500
Chung ER, SC Shin, KH Shin, KY Chung. 2008. SNP discovery in the leptin
promoter gene and association with meat quality and carcass traits in korean
cattle. AJAS. 21(12):1689-1695.
Costello S, O’Doherty E, Troy DJ, Ernst CW, Kim KS, Stapleton P, Sweeney T,
Mullen AM. 2007. Association of polymorphisms in the calpain I, calpain II
and growth hormone gene with tenderness in bovine M. Longissimus dorsi.
Meat Sci. 75: 551-557. doi :10.1016/j.meatsci.2006.06.021.
Cundiff LV, Szabo F, Gregory KE, Koch RM, Dikeman ME, Crouse JD. 1993.
Breed comparisons in the Germplasm Evaluation Program at MARC. Proc.
Beef Improv. Fed. Ann. Res. Sym. and Ann. Mtg. pp. 124-136.
Dear TN, Meier NT, Hunn M, Boehm T. 2000. Gene structure, chromosomal
localization, and expression pattern od Capn12, a new member of the
calpain large subunit
gene family.
Genomics.
68:152-160.
doi:101006/geno.2000.6289.
Deaton AVW, Rouse G. 2000. USOFT: An ultrasound image analysis software
for beef quality research. Beef research report. A.S. Leaflet R1437. (USA):
Iowa University.
[DGLS] Directorate Generale of Livestock Services. 2003. National Report on
Animal Genetic Resources in Indonesia. Directorate Generale of Livestock
Services. (USA): Directorate of Livestock Breeding.

21

Felicio AM, Boschiero C, Balieiro JCC, Ledur MC, Ferraz JBS, Filho TM, Moura
ASAMT, Coutinho LL. 2012. Identification and association of
polymorphisms in CAPN1 and CAPN3 candidate genes related to
performance and meat quality traits in chickens. Genet Mol Res. 12(1):472482.
Gandolfi G, Pomponio L, Ertbjerg P, Karlsson AH, Costa LN, Lametsch R, Russo
V, Davoli R. 2011. Investigation on CAST, CAPN1 and porcine gene
polymorphisms and expression in relation to post-mortem calpain activity in
muscle
and
meat
quality.
Meat
Sci.
88:694-700.
doi:10.1016/j.meatsci.2011.02.031.
Geay Y, D Bauchart, JF Hocquette, J Culioli. 2001. Effect of nutritional factors on
biochemical, structural and metabolic characteristics of muscles in
ruminants, consequences on dietetic value and sensorial qualities of meat.
Reprod. Nutr. Dev. 41:1-26.
Goll DE, VF Thompson, H Li, W Wei, J Cong. 2003. The calpain system. Physiol
Rev. 83:731-801.
Handiwirawan E, Subandriyo. 2004. Potensi dan keragaman sumberdaya genetik
sapi bali. Wartozoa. 14:3.
Hou G, Meng H, Xue G, Junya L, Huijiang G, Hongyan R, Shangzhong X. 2011.
Association of Calpain 1 (CAPN1) and HRSP12 allelic variants in beef
cattle with carcass traits. AJB. 10(63): 13714-13718.
Kaplanova K, Dufek A, Drackova E, Simeonovova J, Subrt J, Vrtkova I, Dvorak J.
2013. The association of CAPN1, CAST, S